脑刺激对中风幸存者和健康成年人步态表现的影响 (Gait)

这项研究将在德克萨斯女子大学 (TWU)-休斯顿校区进行，包括两个阶段：第一阶段涉及单一干预研究，第二阶段涉及为期四周的干预研究。 参加研究后，参与者可以选择只参加 I 期研究或选择同时参加 I 期和 II 期研究。

第一阶段研究 - 参与者将被要求完成两次访问，相隔 1-14 天。 他们总共需要大约 6.5 小时的时间来完成所有测试（第一次访问 3.5 小时，第二次访问 3 小时，两次访问）。 参与者需要穿着短袖 T 恤、短裤和一双运动鞋进行测试。 在第一次访问期间，研究人员将测量神经系统的工作情况以及个人行走的情况（详见下文）。 如果参与者之前有过中风，在第一次访问时，研究人员将进行一些测试，以确保参与者的腿部有良好的感觉、平衡和运动反应。 如果所有测试都很好，参与者将填写一份表格，询问他们的病史。 如果参与者没有中风，研究人员会问几个问题以确保参与者没有任何医疗问题。

接下来，调查人员将要求参与者在每次访问时学习腿部运动任务。 任务是控制计算机光标并将其从起始位置移动到计算机显示器上显示的三个目标之一。 参与者需要向前、向右或向左移动脚部以将光标引导至其中一个目标。 该任务本身类似于手控鼠标执行的日常计算机任务。 在每次访问中，完成一组伸腿任务总共需要大约 45 分钟。 考试期间将根据需要提供几次一分钟的休息时间。 然后将要求参与者在 1-14 天内回来进行第二次访问以重复相同的任务。 在整个练习过程中，参与者将学习如何用脚控制光标。 因此，研究人员可以比较两次访问的学习能力，以最好地表明学习能力随时间的变化。

研究人员还想知道参与者是否可以通过皮肤脑刺激更快地学习这种运动技能。 参与者在腿部技能学习过程中将接受20分钟的弱电脑刺激。 研究人员使用的大脑刺激装置类似于电视/杂志上看到的商业产品，称为“经皮神经电刺激”，其中电流通过电极传递以缓解疼痛和刺激肌肉。 在这项研究中，两个电极，一个放在头皮顶部，一个放在额头上，将提供 20 分钟的微弱电流。 由于研究人员将电流强度设置在非常低的水平，因此不会引起任何肌肉抽搐，参与者在最初的 10 秒内可能只会感觉到轻微的刺痛感。 大多数时候，参与者可能会习惯这种刺激，并且在接下来的课程中不再感受到这种刺激。

II 期研究——该研究是 I 期研究的扩展版本。 参与者将被要求在 4 周的时间内完成 12 次与大脑刺激相结合的运动训练。 完成所有培训课程总共需要大约 18 小时的时间（每次访问/培训 1.5 小时，总共 12 次访问）。 参加者需要穿着短袖 T 恤、短裤和一双运动鞋进行训练。 在为期 4 周的训练前后，研究者将测量参与者的神经系统运作情况和行走情况（详见下文）。 为期 4 周的培训结束后一周，参与者将被要求回来重复相同的测试。 研究人员将比较学习能力和运动功能在 4 周训练前后以及训练完成后一周的变化，以最好地表明学习能力和运动功能随时间的永久变化。

在每次访问期间，研究人员将要求参与者继续学习与第一阶段研究相同的腿部运动任务。 研究人员还将要求参与者学习类似的腿部任务，称为站立期间的踩踏任务。 此跨步任务与第一阶段研究中的腿部任务非常相似，但它是一项更高级的任务，需要良好的站立平衡。 任务是控制附在脚上的计算机化标记，并将计算机光标从起始位置移动到计算机显示器上显示的三个目标之一。 参与者需要向前、向右或向左迈步，以将光标引导至其中一个目标。 任务本身类似于步行过程中的步进运动。 每次就诊时，完成坐姿和站立两组腿部任务训练大约需要 1.5 小时。 I 期研究（见上文）中使用的相同大脑刺激将在运动训练的中间进行。 培训期间将根据需要提供几次一分钟的休息时间。 然后将要求参与者每周来实验室 3 次，持续 4 周，以完成 12 次培训课程。

结果测量——为了测量大脑活动，研究人员将在一条腿的小腿肌肉上放置一个记录电极。 五次低强度脑刺激将被传送到头皮以触发运动反应。 大多数时候，参与者会因为刺激而感到单块肌肉抽搐。 完成数据收集总共需要 10 分钟。 为了测量神经活动，研究人员将在一条腿的小腿肌肉上放置一个记录电极。 低强度电刺激将传递到膝盖后面的神经以触发运动反应。 在电刺激过程中将传递一系列小的肌腱振动刺激，以确定神经的敏感性。 大多数时候，参与者在受刺激区域不会有任何感觉或只有轻微的刺痛感。 完成数据收集总共需要 40 分钟。 考试期间将根据需要提供几次一分钟的休息时间。 对于步行的测量，研究人员将在双腿上贴上粘性标记，并要求参与者正常步行穿过 10 米的人行道，进行五次试验。 完成数据收集大约需要 30 分钟。 考试期间将根据需要提供几次一分钟的休息时间。 对于踏步反应时间测试，受试者将站在测力板上，一旦感觉到电刺激传递到腿后部，就会指示他们向前迈步到地板上标记的目标上。 完成数据收集总共需要大约 40 分钟。 考试期间将根据需要提供几次一分钟的休息时间。